Le carburant hydrogène, rêve ou future révolution?

De plus en plus les médias en parlent et le sujet est sur toutes les lèvres. Comment réduire la pollution? Dans le monde de l’agriculture, une révolution est peut-être dans un avenir plus rapproché que nous le pensions. Au mois de décembre dernier, nous vous présentions un engin avant-gardiste construit par New Holland, le tracteur zéro émission. Nous vous proposons à nouveau ce reportage.

Un journaliste de notre équipe est présentement au lancement officiel en Iowa, aux États-Unis. Ne manquez pas la deuxième partie de ce reportage comprenant plusieurs photos de ce que nous réserve l’avenir sous peu.

Par Dominic Archambault – L’économie mondiale basée en partie sur la réserve de combustible fossile nous laisse entrevoir que le profit est plus important que tout. Même si les quantités d’émanations pol­luantes ont atteint des sommets jamais égalés, la préoccupation sur la qualité de l’air passe encore au second rang. Pourquoi les constructeurs automobiles nous proposent-ils que timidement des véhicules hybrides?

Pourquoi n’existe-t-il pas des solutions alternatives plus performantes? Pourtant, nous sommes déjà allés sur la lune et, il n’y a pas si longtemps, nous avons envoyé un véhicule motorisé sur Mars! Peut-être que les pétrolières tiennent une épée Damoclès au dessus de leur tête? Va savoir, il y plusieurs alternatives à l’essence pourquoi pas l’hydrogène?

L’hydrogène, un carburant du futur pour les moteurs traditionnels?

Saviez-vous que l’hydrogène est l’élément le plus abondant de l’univers? Il est présent en très grande quantité dans les étoiles et les planètes gazeuses. Le soleil entre autres en est constitué. Mais assez parlé du cosmos, maintenant retournons sur terre. On retrouve l’hydrogène parmi nous plus particulièrement dans l’eau. En effet, une molécule d’eau est constituée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène (H2O). Parce qu’il est un gaz extrêmement inflammable, l’hydrogène peut être utilisé à 100 % dans un moteur traditionnel sans trop y apporter de modifications.  En Californie, par exemple, plusieurs automobilistes roulent déjà avec cette technologie. D’ailleurs, son gouverneur, Arnold Shwarzenegger, fan des véhicules Hummers, roule avec un modèle complètement mo­difié consommant que du carburant hydrogène. L’inconvénient, c’est que le moteur V8 GM de six litres ne développe qu’environ 200 HP alors qu’avec une alimentation à l’essence habituelle, il pouvait atteindre plus de 300 HP. Cette baisse de puissance peut s’expliquer physiquement par le fait que le pic de pression est trop long lorsque le piston est au point mort haut. Résultat : ça ne permet pas une détonation adéquate. Par ailleurs, certains bricoleurs qui ont installé un réacteur Pantone à leur moteur, c’est-à-dire un dispositif qui amène le mélange d’essence et d’hydrogène à ébullition avant son admission, disent qu’ils ont enregistré des performances plus satisfaisantes. Il est à noter que la technologie du réacteur Pantone ne fait pas l’unanimité et n’a pas encore été reconnue par les géants de l’industrie.

Rouler à 100 % à l’hydrogène sans détonations

Certains spécialistes indiquent qu’il y a aussi le moteur Wankel à pistons triangulaires rotatifs utilisé par Mazda qui pourrait s’accommoder d’un tel carburant sans trop de modifications. Mais les chercheurs pensent différemment. Ils considèrent l’hydrogène comme une source d’électricité potentiel. En effet, lors de sa combustion, l’hydrogène produit surtout de l’eau et de l’électricité, mais aussi un peu de chaleur et du gaz carbonique. Pour parvenir à récupérer l’énergie électrique, un générateur électrochimique muni d’électrodes (cathode et anode) assure l’oxydation de l’hydrogène et la réduction de l’oxygène, ce qui permet de diriger les électrons dans un même sens. Ainsi, on parle ici d’une pile à combustible.

La pile à combustible

La pile à combustible ressemble à une batterie conventionnelle. La différence fondamentale, c’est qu’au lieu d’emmagasiner de l’énergie, elle la produit à partir d’une réaction chimique causée par la combustion d’un carburant comme l’hydrogène ou le méthanol. D’ailleurs, le géant japonais Sony a dévoilé récemment une mini pile à combustible pour alimenter les ordinateurs portables. Le but? Augmenter l’autonomie et assurer la recharge d’une batterie par une injection d’un peu d’alcool dans l’appareil. La cartouche de cinq centimètres par trois et d’une épaisseur d’environ un centimètre peut fournir des pics de puissance de trois watts. Pour la recharger, il suffit de l’emplir de méthanol. Ainsi, grâce à cette technologie, le carburant utilisé et l’oxygène se combinent pour former un peu d’eau et surtout de l’énergie.

Le tracteur NH2 de New Holland fonctionne avec une pile à combustible

Le tracteur NH2 qui développe 106 HP à la prise de force, roule à l’hydrogène et ne rejette dans l’air que de la vapeur d’eau. Ce prototype, qui pourrait être commercialisé en 2013 pour un prix de 10 à 20 % supérieur aux autres modèles, à été dévoilé au SIMA de Paris en février dernier. Ce nouveau-né des laboratoires de Fiat a été fabriqué à partir de la base d’un tracteur T6000. Sous le capot, les ingénieurs italiens ont retiré le moteur diesel pour le remplacer par un réservoir d’hydrogène de 200 litres, d’une pile à combustible et de deux moteurs électriques. L’un des moteurs est dédié pour la traction tandis que l’autre l’est pour la prise de force. Lors des essais au champ, le temps d’autonomie en énergie s’est élevé à deux heures. « Mais on peut aller sans problème à cinq ou six heures, sachant que le réservoir de gazole d’un tracteur ordinaire contient lui 600 litres », précise Loïc Morel, ingénieur commercial chez New Holland en France. Vous rigolez en vous disant : « Où va-t-on se procurer de l’hydrogène? » En effet, les fournisseurs d’hydrogène ne se retrouvent pas encore à tous les coins de rue.

Comment produire de  l’hydrogène à un coût raisonnable?

L’approvisionnement ainsi que la production d’hydrogène sont sans doute les plus grands enjeux à résoudre pour accéder à cette technologie. Cependant, la production d’hydrogène à un coût raisonnable peut être possible par l’électrolyse inverse de l’eau. Selon Ludovic Vimond, responsable des communications et des promotions de ventes pour New Holland en France, l’électrolyse de l’eau à la ferme pourrait être possible et rentable à condition d’utiliser de l’électricité fournie par des panneaux solaires, des éo­liennes ou encore de la biomasse. L’hydrogène ainsi produit sous forme gazeuse pourrait être comprimé et stocké dans une citerne pour le ravitaillement du tracteur. Présentement, les dirigeants de New Holland envisagent une commercialisation du NH2 d’ici cinq ans et négocient avec des fournisseurs de machines qui permettent de produire de l’hydrogène à partir de l’électrolyse inverse de l’eau.

Le règne de l’hydrogène adviendra-t-il?

Au moment d’écrire ces lignes, le prix du baril de pétrole brut avoisine les 80 $. La Chine entrevoit d’atteindre au moins 8 % de croissance économique cette année. Les géants américains de l’automobile licencient alors que les Chinois ont acheté huit millions de voitures cette année. Selon des spécialistes, les besoins pétroliers de la Chine devraient doubler d’ici 2010. Parce que l’extraction du pétrole est présentement à son maximum et que les réserves du monde s’épuisent, les pétrolières entrevoient diminuer leur production à raison de 2 à 3 % par année. Inutile de vous dire que vous devriez placer votre argent dans les actions pétrolières!  Dans un avenir rapproché, il en coûtera tellement cher de rouler à l’essence qu’il deviendra avantageux pour les manufacturiers de concevoir d’autres d’alternatives au moteur à combustion interne. D’ici là, peut-être que plusieurs agriculteurs utiliseront déjà les tracteurs à l’hydrogène. Est-ce du rêve? À vous d’en juger. Et si ça fonctionnait? Ça serait sûrement une révolution!